【正文】 統(tǒng)的智能化，從而逐步實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的嵌入式。數(shù)字化電機(jī)控制包括電機(jī)模型的數(shù)字化和信號(hào)處理的數(shù)字化，而DSP的運(yùn)算速度則是這樣的實(shí)時(shí)一控制所必須的。數(shù)字信號(hào)處理是信息技術(shù)中的一個(gè)核心問題。DSP的價(jià)格則正走著一條相反的道路，據(jù)DSP最大的生產(chǎn)廠家TI公司的歷史價(jià)格統(tǒng)計(jì)，12年來每MIPS的價(jià)格己從200美元降到了一個(gè)美元，價(jià)格的下降導(dǎo)致應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，而應(yīng)用的擴(kuò)大也引起價(jià)格的下降，形成了一種良性的循環(huán)。DSP按數(shù)據(jù)格式分可分為定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP兩種，也可按用途分為通用型 DSP和專用型DSP，近年來德州儀器(TI)和美國(guó)模擬器件公司(Analog Device,簡(jiǎn)稱AD)都推出了專門針對(duì)電機(jī)控制領(lǐng)域的專用型DSP系列，TI是TMS3202XX系列，AD則是ADMC系列，這些芯片都是定點(diǎn)DSP，具有普通定點(diǎn)DSP的運(yùn)算能力和單片機(jī)般的外圍設(shè)備，使得它們成為用于數(shù)字化電機(jī)控制的最佳選擇。據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）發(fā)布的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)報(bào)告顯示：1996～2005年，全球DSP市場(chǎng)一直保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，2005年增長(zhǎng)率為35％；另據(jù)CCID統(tǒng)計(jì)：2005年中國(guó)DSP增長(zhǎng)率超過40%，銷售量達(dá)到13億塊。DSP芯片能夠高速發(fā)展，一方面得益于集成電路的發(fā)展，另一方面也得益于巨大的市場(chǎng)?，F(xiàn)在，DSP已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無線通訊、信息家電、電子產(chǎn)品、圖形處理、視頻會(huì)議、數(shù)字音頻廣播等領(lǐng)域的核心。如果說CPU是PC時(shí)代的技術(shù)核心，則說DSP是后PC時(shí)代的技術(shù)核心毫不為過。80年代后期開發(fā)出較通用產(chǎn)品后，逐步進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域。DSP是Digital Signal Processor的縮寫，DSP在70年代末、80年代初產(chǎn)生后起初并不顯眼，主要應(yīng)用于一些特定的數(shù)字信號(hào)處理密集的領(lǐng)域如軍事的聲納和雷達(dá)、監(jiān)測(cè)和監(jiān)聽設(shè)備，以及氣象衛(wèi)星、地震監(jiān)測(cè)器等。現(xiàn)代電機(jī)控制理論以矢量控制理論為代表，還有近年來得到快速發(fā)展的直接轉(zhuǎn)矩控制理論等，這些高性能的控制方案需要進(jìn)行大量的實(shí)時(shí)運(yùn)算，用模擬器件的硬件方案來實(shí)現(xiàn)相當(dāng)困難，難以實(shí)用化。數(shù)字化電機(jī)控制技術(shù)包括兩個(gè)組成部分，現(xiàn)代電機(jī)控制理論和數(shù)字信號(hào)處理，其中數(shù)字信號(hào)處理又包括數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理器技術(shù)?；贒SP的數(shù)字化電機(jī)控制的出現(xiàn)改變了這一狀況，由于DSP強(qiáng)大的運(yùn)算能力，它可以實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)一些先進(jìn)的控制算法，獲得高性能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制。傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)一般可分為永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(PM Step Motor)，反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(VR Step Motor)和混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(Hybrid Step Motor)三種。根據(jù)電壓脈沖的分配方式，步進(jìn)電機(jī)各相繞組的電流輪流切換，從而使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。它的位移速度與脈沖頻率成正比，位移量與脈沖數(shù)成正比。在制袋、充填、封口為一體的包裝機(jī)中，要求包裝用塑料薄膜定位定長(zhǎng)供給，采用步進(jìn)電機(jī)與拉帶滾輪直接連接拉帶，不僅結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化，而且調(diào)節(jié)極為方便，只要通過控制面板上的按鈕就可以實(shí)現(xiàn)，這樣既節(jié)省了調(diào)節(jié)時(shí)間，又節(jié)約了包裝材料。 驅(qū)動(dòng)芯片結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)...................................................................................12 第三章 詳細(xì)設(shè)計(jì)........................................................................................................13 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)...............................................................................................13 ................................................................................................13 DSP開發(fā)軟件CCS介紹........................................................................13 程序控制流程.......................................................................................14 電機(jī)初始化程序...................................................................................15 電機(jī)控制程序.....................................................................................16 程序調(diào)試.....................................................................................................17 第四章 心得體會(huì)........................................................................................................19 參考文獻(xiàn)......................................................................................................................20 附錄..............................................................................................................................21第一章 緒論隨著人們生活水平不斷提高，對(duì)各種方便食品的需求也隨之大增，這近一步拉動(dòng)了我國(guó)食品包裝業(yè)的快速發(fā)展。 電路方程...............................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)；DSP。使用DSP最明顯的優(yōu)點(diǎn)在于提高了系統(tǒng)的可靠性，并降低了整個(gè)系統(tǒng)的成本。包括其硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。數(shù)控機(jī)床、跟蹤衛(wèi)星用電經(jīng)緯儀在采用了步進(jìn)電機(jī)技術(shù)后，大大提高了控制與測(cè)量精度，這樣就使步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)的應(yīng)用前景更加廣闊。用DSP控制的步進(jìn)電機(jī)不僅減小了控制系統(tǒng)的體積、簡(jiǎn)化了電路，同時(shí)進(jìn)一步提高了電機(jī)控制的精度和控制系統(tǒng)的智能化，從而逐步實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的嵌入式。步進(jìn)電機(jī)是一種通過電脈沖信號(hào)控制相繞組電流實(shí)現(xiàn)定角轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)電元件，與其他類型電機(jī)相比具有易于開環(huán)精確控制、無積累誤差等優(yōu)點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、自動(dòng)化儀表等領(lǐng)域。第一篇：基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)《DSP原理及應(yīng)用》 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書學(xué) 院 ：機(jī)械工程學(xué)院 系 所 ：測(cè)控技術(shù)與儀器系 班 級(jí) ： 姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 指導(dǎo)老師：江蘇大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器系20160118 應(yīng)用于包裝機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)（江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院儀器科學(xué)與工程系，江蘇，鎮(zhèn)江，212013）摘要本文介紹了以典型電機(jī)微控制器TMS320LF2407芯片為控制核心的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，闡述了如何利用TMS320LF2407實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向、速度控制，并給出了相應(yīng)系統(tǒng)控制策略。簡(jiǎn)述了步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制和DSP的PWM脈寬調(diào)制原理，詳細(xì)闡述了DSP實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的加減速控制問題。DSP芯片的出現(xiàn)，開創(chuàng)了步進(jìn)電機(jī)控制的新局面?；贒SP的步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)在九十年代時(shí)期得到了較大發(fā)展，主要應(yīng)用在工業(yè)、航天、機(jī)器人、精密測(cè)量等領(lǐng)域。鑒于此，本文提出了基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。在軟件設(shè)計(jì)中給出了主要控制程序，達(dá)到對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速的控制，如正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速等。實(shí)驗(yàn)證明，此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化了電路，提高了系統(tǒng)控制性能?？刂葡到y(tǒng)；TMS320LF2407；目錄第一章 緒論..................................................................................................................1 ..................................................................................................................1 ..................................................................2 課題背景及意義.............................................................................................3 第二章 總體方案設(shè)計(jì)..................................................................................................5 設(shè)計(jì)方案.........................................................................................................5 TMS320LF2407 DSP芯片介紹........................................................................5 TMS320LF2407 的性能特點(diǎn)...................................................................5 A/D轉(zhuǎn)換原理........................................................................................7 TMS320LF2407 內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換模塊概述...............................................7 事件管理器.............................................................................................8 通用定時(shí)器.............................................................................................8 全比較單元.............................................................................................9 捕獲單元和正交編碼脈沖電路...........................................................10 四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī).................................................................................10 步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu).................................................................................10 步進(jìn)電機(jī)的工作原理...........................................................................11 四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型...............................錯(cuò)誤！未定義書簽。 機(jī)械方程...............................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。包裝機(jī)是發(fā)展比較快的包裝機(jī)械之一，擁有著廣闊的發(fā)展前景。步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖信號(hào)變成直線位移或角位移的控制電機(jī)。每來一個(gè)脈沖電壓，轉(zhuǎn)子就旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。步進(jìn)電機(jī)具有步進(jìn)數(shù)可控、運(yùn)行平穩(wěn)、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，在加速器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用很廣。在數(shù)字化電機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生之前，要想獲得高性能的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)要么是采用昂貴、難維護(hù)的直流電機(jī)配便宜的控制裝置，要么就是使用便宜的交流電機(jī)配昂貴、復(fù)雜的控制裝置。數(shù)字化電機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)正是由于數(shù)字化的信號(hào)和信號(hào)處理所帶來的，和模擬控制相比，它具有互聯(lián)方便，穩(wěn)定性好，便于大規(guī)模集成，可以構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)，容易修改，便于測(cè)試、調(diào)試和大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字化電機(jī)控制的發(fā)展和這幾個(gè)方面的進(jìn)展是密不可分的。只是在具有強(qiáng)大運(yùn)算能力的控制器如 DSP等價(jià)格下降，性能提高之后，數(shù)字化的高性能控制方案才開始大量步入實(shí)用領(lǐng)域。雖受到個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展光輝的遮掩，它一直在幕后悄悄發(fā)展著。近年來，隨著通訊領(lǐng)域的紅火，個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及以及家用電器的發(fā)展，DSP更是從幕后走到了臺(tái)前，各種應(yīng)用如手機(jī)、MODEM、硬盤、聲卡、顯卡、可視電話、數(shù)字電視、數(shù)字相機(jī)、導(dǎo)彈、高保真音響、洗衣機(jī)、空調(diào)、語音識(shí)別、游戲等等數(shù)不勝數(shù)，大到上天入地，小到我們每個(gè)人的身邊，現(xiàn)在是哪兒都有它的蹤跡了。由于具有超強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力和合理的性價(jià)比，二十幾年時(shí)間，DSP的發(fā)展日益迅猛，應(yīng)用日益廣泛。業(yè)內(nèi)人士預(yù)言：